Rapport 719. Hydrologische en landbouwkundige effecten toepassing onderwaterdrains bij dynamisch slootpeilbeheer op veengrond

Transcriptie

1 Hydrologische en landbouwkundige effecten toepassing onderwaterdrains bij dynamisch slootpeilbeheer op veengrond Juli 2013

2 Colofon Uitgever Wageningen UR Livestock Research Postbus 65, 8200 AB Lelystad Telefoon Fax Internet Redactie Communication Services Copyright Wageningen UR Livestock Research, onderdeel van Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek, 2013 Overname van de inhoud is toegestaan, mits met duidelijke bronvermelding. Aansprakelijkheid Wageningen UR Livestock Research aanvaardt geen aansprakelijkheid voor eventuele schade voortvloeiend uit het gebruik van de resultaten van dit onderzoek of de toepassing van de adviezen. Wageningen UR Livestock Research en Central Veterinary Institute, beiden onderdeel van Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek vormen samen met het Departement Dierwetenschappen van Wageningen University de Animal Sciences Group van Wageningen UR (University & Research centre). Losse nummers zijn te verkrijgen via de website. De certificering volgens ISO 9001 door DNV onderstreept ons kwaliteitsniveau. Op al onze onderzoeksopdrachten zijn de Algemene Voorwaarden van de Animal Sciences Group van toepassing. Deze zijn gedeponeerd bij de Arrondissementsrechtbank Zwolle. Abstract Dynamic surface water level management clearly influenced the groundwater level. Submerged drains enlarged the effect considerably. At controlling the surface water level also the actual groundwater level and weather forecast has to be taken into account. Keywords Soil surface descending, peat, surface water level management, submerged drains, grass yield Referaat ISSN Auteur(s) I.E. Hoving P. Vereijken K. van Houwelingen M. Pleijter Titel Hydrologische en landbouwkundige effecten toepassing onderwaterdrains bij dynamisch slootpeilbeheer op veengrond Rapport 719 Samenvatting Dynamisch peilbeheer had duidelijk invloed op de grondwaterstanden. Onderwaterdrains vergrootten het effect aanzienlijk. Bij sturing van het slootpeil dient vooral rekening gehouden te worden met actuele grondwaterstanden en weersverwachting. Trefwoorden Maaivelddaling, veengrond, peilbeheer, onderwaterdrains, grasopbrengst

3 Hydrologische en landbouwkundige effecten toepassing onderwaterdrains bij dynamisch slootpeilbeheer op veengrond I.E. Hoving P. Vereijken K. van Houwelingen M. Pleijter Juli 2013

4

5 Voorwoord Maaivelddaling op veengrond is sterk gerelateerd aan de drooglegging van landbouwgrond. Om de daling tot een minimum te beperken, dient vooral in de zomerperiode de grondwaterstand zo hoog mogelijk gehouden te worden en dit vraagt om hoge slootpeilen. Met onderwaterdrains kan een aanzienlijke verbetering bereikt worden zonder het slootpeil extreem te verhogen. Om grondwaterstanden nog minder ver te laten uitzakken, is geëxperimenteerd met een extreme vorm van dynamisch peilbeheer, door het slootpeil afhankelijk te stellen van het graslandgebruik. Deze vorm van peilbeheer zou de veenafbraak verder moeten beperken dan de maatregelen hoog slootpeil en onderwaterdrains afzonderlijk. De opdrachtgever en financier van het project was provincie Utrecht. Het project werd medegefinancierd door het Productschap Zuivel. De proefopzet en de resultaten zijn besproken met vertegenwoordigers van de melkveehouderij, het Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden en provincie Utrecht. Hierbij stonden de perspectieven voor boerenpraktijk en maatschappij centraal om duidelijk te krijgen of deze vorm van dynamisch peilbeheer (of een afgeleide vorm hiervan) toepasbaar is. Hopelijk geven de resultaten van dit rapport meer inzicht in de mogelijkheden om de maaivelddaling van veengrond verder te beperken. Dr. ir. B.G. Meerburg Afdelingshoofd Milieu, Wageningen UR Livestock Research

6

7 Samenvatting Gedurende twee jaar ( ) is onderzocht wat de hydrologische en landbouwkundige effecten zijn van dynamisch slootpeilbeheer op veengrond bij relatief hoge slootpeilen. Dit met en zonder toepassing van onderwaterdrains. Het slootpeil werd daarbij afhankelijk gesteld van het graslandgebruik en kan zodoende als extreme maatregel beschouwd worden om maaivelddaling op veengrond te minimaliseren. Deze vorm van peilbeheer zou de veenafbraak verder moeten beperken dan de maatregelen hoog slootpeil en onderwaterdrains afzonderlijk. Grasland wordt slechts een aantal dagen in het groeiseizoen intensief betreden en bereden. Alleen tijdens bemesting, begrazing en voederwinning is begaanbaarheid van de graszode van belang. In de tussenliggende periode wordt het perceel niet betreden en kan het grondwaterpeil dus in principe relatief hoog zijn. Alleen tijdens bewerking of gebruik van grasland zou het grondwaterpeil verlaagd hoeven te worden. Op deze manier wordt blootstelling van de veenbodem aan zuurstof zoveel mogelijk vermeden, waardoor ook bij gangbaar grondgebruik veenafbraak zo veel mogelijk wordt beperkt. Wel reduceert dit de stikstoflevering vanuit de bodem en daarmee de grasopbrengst. Het toepassen van dynamisch hoog slootpeilbeheer op veengrond is in een experimentele pilot in praktijk gebracht en had als doel het beantwoorden van de volgende vragen: 1) is deze vorm van peilbeheer praktisch uitvoerbaar, 2) wat is het effect op het grondwaterstandsverloop, 3) wat is het effect op de droge stof- en stikstofopbrengst van gras en 4) is deze vorm van peilbeheer op grote schaal toepasbaar. Het veldexperiment is uitgevoerd op Veenweide Innovatiecentrum Zegveld en bestond uit een hoofdbehandeling met vier peilstrategieën, te weten: 1) Vast hoog peil (slootpeil cm -maaiveld); 2) Dynamisch hoog peil. Winter- en zomerpeil cm maaiveld met incidentele verlagingen tot cm maaiveld; 3) Dynamisch peil. Winterpeil van cm maaiveld en zomerpeil van cm maaiveld met incidentele verlagingen tot cm maaiveld; 4) Vast laag peil (slootpeil cm -maaiveld). Het effect van de peilstrategieën op het verloop van de grondwaterstanden is gemeten, waarbij zoveel mogelijk rekening is gehouden met variatie in de ruimte en in de tijd. Als subbehandeling is het effect van onderwaterdrains (drainafstand 4 en 8 m) vergeleken met een situatie zonder drains. Naast het effect op hydrologie is het effect van peilstrategieën en onderwaterdrains onderzocht op de stikstofopbrengst van gras met en zonder stikstofbemesting. De vier peilstrategieën waren in tweevoud aangelegd en lagen op aparte percelen, in het totaal dus 8 percelen. Binnen de percelen waren in de dwarsrichting van het perceel blokken met onderwaterdrains aangelegd. Binnen de proefpercelen kon zodoende de vergelijking gemaakt worden tussen grondwaterstanden gemeten met en zonder onderwaterdrains. De invloed van onderwaterdrains op de grondwaterstand bij dynamisch peilbeheer bleek groot. Zonder onderwaterdrains zakten de grondwaterstanden aanmerkelijk verder uit dan met onderwaterdrains. Daarbij had een kleinere drainafstand een groter effect. De grondwaterstanden reageerden daarbij duidelijk op de verandering van het slootpeil, waarbij de gedraineerde objecten een groter effect hadden. In 2011 was het effect van dynamisch peilbeheer groter dan in 2012 door het relatief droge voorjaar van De effecten waren verschillend per perceel en dat leek vooral te komen door verschil in doorlatendheid van de bodem en verschil in watertoevoer (vermoedelijk kwel). In natte perioden was het effect van dynamisch peilbeheer op de grondwaterstand en de draagkracht veel geringer dan in drogere perioden. Op jaarbasis hadden alleen stikstofbemesting en jaar een significant effect op de droge stof- en stikstofopbrengst van gras. Daarbij was wel de stikstofopbrengst voor Dynamisch hoog peil significant lager dan die van de andere peilstrategieën, dat duidt op minder stikstoflevering door nattere omstandigheden. Het effect van onderwaterdrains op de opbrengsten werd niet aangetoond, echter het relatief natte weerbeeld speelde hierbij een belangrijke rol. Sturing van dynamisch peilbeheer uitsluitend op basis van grondgebruik leidde niet tot optimale grondwaterstanden voor draagkracht en maaivelddaling. Er dient ook rekening gehouden te worden met actuele grondwaterstanden en weersverwachting. Voor toepassing op grote schaal is een beslissingsondersteunend computerprogramma gewenst dat grondwaterstanden en bodemvochttoestand voorspelt.

8

9 Summary During two years ( ) the hydrological and agricultural effects of dynamic surface water management on a peaty soil, with and without submerged drains, was investigated. This meant that the ditch water level was subject to the actual pasture management. This could be seen as an extreme measure to reduce descending of the soil surface by peat degradation. This way of water level management should reduce peat degradation more than the measures high ditch water level and the use of submerged drains separately. Pasture is treaded or driven over just a few days during the growing season. Only during fertilizing, grazing and harvesting grass for silage the grass sward has to have a sufficient bearing capacity. Outside those periods the pasture is not used and therefore the groundwater level can be relatively high. Only during cultivation or grazing the groundwater levels should be lowered temporarily. In this way exposing the soil to oxygen is maximally avoided, which reduces peat degradation as much as possible also at regular pasture use. As a consequence this reduces the nitrogen delivery of the soil and this influences the grass yield. The use of dynamic high surface water management on peat soil was carried out in an experimental pilot and aimed to answer the following questions: 1) is this kind of water management feasible, 2) what is the effect on the groundwater level course, 3) what is the effect on dry matter and nitrogen grass yield and 4) can this kind of level management be applied on a large scale. The field experiment was carried out on the Peat Pasture Innovation Centre at Zegveld with as main treatment the following four surface water level strategies: 1) Fixed high level (ditch water level cm mowing field) 2) Dynamic high level. Winter and summer level cm mowing field with incidental level descend to cm mowing field 3) Dynamic level. Winter level cm mowing field and summer level cm mowing field with incidental level descend to cm mowing field 4) Fixed low level (ditch water level cm mowing field) The effect of level strategies on the groundwater course was measured, at which variation in space and time was taken into account. As a sub treatment the effect of submerged drains (drain distance 4 and 8 m) was compared with a situation without drains. Beside the effect on hydrology the effect of level strategies and submerged drains was investigated on nitrogen yield of grass, with and without nitrogen fertilizer. The four level strategies had duplicates and were situated on different parcels, in total eight parcels. Within parcels plots with submerged drains were placed crosswise. Therefore within parcels groundwater levels could be compared by measurements with and without drains. The influence of submerged drains at dynamic level management was significant. Without submerged drains groundwater levels were considerably lower than with those drains. Furthermore, a smaller drain distance increased the effect. The groundwater levels responded clearly on a change of the surface water level, and on the drained objects a larger effect was found. In 2011 the effect of dynamic level management was larger than in 2012, due to a relative dry period in spring The effects were different per parcel, which seemed to be caused mainly by the degree to which the soils let water through and differences in water supply (seepage is suspected). Under wet conditions the effect of dynamic level management on groundwater level and bearing capacity of the grass sward was much smaller than in drier periods. On a yearly basis only nitrogen fertilizer and year had a significant effect on the dry matter and nitrogen yield of grass. Besides on Dynamic high level the nitrogen yield was significant lower than on the other level strategies, which indicates that the nitrogen supply was lower due to wet circumstances. The effect of submerged drains on yield was not showed/significant, however the wet circumstances played an important role at this. Control of dynamic surface water management exclusively based on pasture management led not to optimum groundwater levels for bearing capacity of the grass sward and descending of the soil surface. Also the actual groundwater level and weather forecast has to be taken into account. For large-scale application a decision support computer program that forecasts groundwater levels and the moisture content of the soil is desirable.

10

11 Inhoudsopgave Voorwoord Samenvatting Summary 1 Inleiding Materiaal en methode Bodemkarakteristiek Innovatiecentrum Zegveld Proefopzet Proefpercelen en inrichting Peilbeheer Bemesting Waarnemingen Grondwaterstanden Grasopbrengsten Hoogtemetingen Neerslag Statistiek Verloop grondwaterstanden Grasopbrengsten Resultaten Slootpeil en drooglegging percelen Analyse modelparameters grondwaterstanden Vergelijking gemodelleerde grondwaterstanden Vergelijking gemodelleerde en gemeten grondwaterstanden Grasopbrengsten Droge stofopbrengst Stikstofopbrengst Discussie Modellering grondwaterstanden Meting grondwaterstanden Vergelijking peilstrategieën Effect op draagkracht en maaivelddaling Interactie slootpeil en grondwater Verschil tussen percelen Functioneren onderwaterdrains Effect op grasopbrengsten Praktische uitvoering Conclusies Aanbevelingen praktijk...27 Bijlagen...29 Bijlage 1. Plattegrond proefpercelen...29 Bijlage 2. Statistische analyse grondwaterstanden...37

12 Bijlage 3. Gemodelleerde grondwaterstanden...38 Bijlage 4. Werkelijke en gemodelleerde grondwaterstanden...46 Bijlage 5. Droge stofopbrengst gras met schatting voor missende waarnemingen...50 Bijlage 6. Droge stofopbrengst gras per behandeling per jaar...51 Bijlage 7. Stikstofopbrengst gras met schatting voor missende waarnemingen...52 Bijlage 8. Ruw eiwitgehalte gras...53 Bijlage 9. Stikstofopbrengst gras per behandeling per jaar...54

13 1 Inleiding De veenweidegebieden in Nederland worden gekenmerkt door bodemdaling, veroorzaakt door veenafbraak en inklinking van de bodem. Veengrond bestaat voor een groot deel uit organisch materiaal, dat in aanraking met zuurstof afbreekt en wordt omgezet in CO 2 en water. Veenafbraak is voornamelijk gerelateerd aan relatief lage grondwaterstanden in de zomer. Daarbij wordt de afbraaksnelheid bevorderd door de omgevingstemperatuur. Bij de huidige temperaturen daalt de bodem met 5 tot 12 millimeter per jaar afhankelijk van de drooglegging (Van den Akker et al., 2007). Door klimaatsverandering zal naar verwachting de veenafbraak nog aanzienlijk toenemen. De enige manier om de trend van bodemdaling te stoppen, is het onder water zetten van veengrond, echter dit maakt het grondgebruik ongeschikt voor de melkveehouderij, de belangrijkste gebruiker en de beeldbepalende beheerder van het veenweidelandschap. Relatief hoge polderpeilen van15 à 30 cm maaiveld (mv) resulteren in een maaiveldaling van ongeveer 5 mm per jaar. De moderne melkveehouderij vraagt echter minimaal een slootpeil van 60 cm -mv om voldoende draagkracht te bereiken voor het weiden van koeien en het bewerken van het grasland met tractoren en machines. Hierbij is de maaivelddaling ongeveer 10 mm per jaar (Van den Akker et al., 2007). Bij toepassing van onderwaterdrains (drains onder slootpeil) zou een hoger slootpeil gehanteerd (40 à 45 cm mv) kunnen worden, zonder dat dit het landbouwkundig gebruik van de grond benadeelt (Hoving et al., 2008 en 2011) ten opzichte van een drooglegging van 60 cm -mv. Bij goed werkende drains kan eenzelfde effect op maaiveldaling bereikt worden als bij hoge slootpeilen. Om maaivelddaling verder te verminderen zijn dus extra maatregelen nodig. Het effect van onderwaterdrains kan vergroot worden door dynamisch slootpeilbeheer. In dit rapport is een veldexperiment beschreven waarbij een extreme vorm van dynamisch peilbeheer is toegepast. Het slootpeil werd namelijk afgestemd op het graslandgebruik in plaats van, zoals meer gebruikelijk, op de grondwaterstand. Grasland wordt slechts een aantal dagen in het groeiseizoen intensief gebruikt, alleen tijdens bemesting, begrazing en grasoogst in de vorm van weiden of maaien is begaanbaarheid van de graszode van belang. In de tussenliggende periode wordt het perceel niet betreden en kan het grondwaterpeil dus in principe relatief hoog zijn. Alleen tijdens bewerking of gebruik van grasland perceel zou het grondwaterpeil verlaagd hoeven te worden. Op deze manier wordt blootstelling van de veenbodem aan zuurstof zoveel mogelijk vermeden, waardoor ook bij gangbaar grondgebruik veenafbraak zo veel mogelijk wordt beperkt. Wel reduceert dit de stikstoflevering vanuit de bodem en kan dit de grasopbrengst beïnvloeden. In Hoving et al.(2008 en 2011) werd op jaarbasis een verlagend effect van onderwaterdrains op de droge stof- en stikstofopbrengst van gras gevonden. Het toepassen van dynamisch hoog slootpeilbeheer op veengrond is in een experimentele pilot in praktijk gebracht en had als doel het beantwoorden van de volgende vragen: 1) is deze vorm van peilbeheer praktisch uitvoerbaar, 2) wat is het effect op het grondwaterstandsverloop, 3) wat is het effect op de droge stof- en stikstofopbrengst van gras en 4) is deze vorm van peilbeheer op grote schaal toepasbaar. Het veldexperiment is in 2011 en 2012 uitgevoerd op het Veenweide Innovatiecentrum te Zegveld. Met dit experiment werd inzicht verkregen in de toepassingsmogelijkheden van dynamisch peilbeheer en het effect hiervan op het grondwaterstandsverloop en de grasopbrengst. Hierbij zijn twee vormen van dynamisch slootpeil (hoog en laag winterpeil) vergeleken met een vast laag en een vast hoog slootpeil. Daarbij zijn onderwaterdrains toegepast om te zien of het effect van de peilstrategieën vergroot kon worden. Met de vormen van peilbeheer wordt de vochttoestand van de bodem beïnvloedt en daarmee de mate van maaivelddaling door meer of minder veenafbraak. De grasopbrengsten zijn bepaald om het effect van peilbeheer en onderwaterdrains te bepalen op de stikstoflevering van de bodem (geen stikstofbemesting) en op de productiviteit van gras (wel stikstofbemesting). De stikstoflevering kan als indicator gezien worden voor meer of minder veenafbraak en de stikstofopname. 1

14 2 Materiaal en methode 2.1 Bodemkarakteristiek Innovatiecentrum Zegveld De bodemgesteldheid van de proeflocatie Zegveld wordt globaal weergegeven op de Bodemkaart van Nederland, schaal 1: (Blad 32 West Utrecht) en op de bodemkaart veengebieden provincie Utrecht, schaal 1: (Stouthamer et al, 2008). Rondom de proefboerderij liggen koopveengronden. Dit zijn veengronden met een kleiige moerige bovengrond waarin zich een eerdlaag heeft ontwikkeld. De ondergrond bestaat uit mesotroof broekveen en bevat veel houtresten in de vorm van boomstobben en takken (kienhout). Van perceel 2 (een van de proefpercelen) is de bodemopbouw in detail beschreven aan de hand van een profielkuil die op dit perceel is gegraven. In tabel 1 staat de beschrijving van de bodemopbouw weergegeven. Het veenpakket (Formatie van Nieuwkoop) is circa 6 meter dik; daaronder liggen pleistocene zandafzettingen (Pleijter en Van den Akker, 2007). Verder waren er geen profielbeschrijvingen beschikbaar. Tabel 1. Profielbeschrijving van perceel 2 op Veenweide Innovatiecentrum Zegveld (Uit: Pleijter en Van den Akker, 2007). Horizont Diepte Org. stof % <2 um % Omschrijving Begin Eind 1 Ah Donkerbruin grijs kleiig veen, met enkele zandkorreltjes en roestvlekken 2Cw Zwart, veraard, kleiig veen 2 Cu Grotendeels veraard, zwart zeggeveen 2 Cr Bruin, gereduceerd, mesotroof broekveen, veel houtresten 2 Cr Roodbruin gereduceerd mesotroof broekveen Foto van het bodemprofiel op perceel 2 in Zegveld, Koopveengrond in mesotroof broekveen (kaarteenheid hvb op Bodemkaart van Nederland, schaal 1:50 000). Foto: Gert Peek (Wageningen- UR). 2.2 Proefopzet Het veldexperiment is uitgevoerd op het Veenweide Innovatiecentrum Zegveld en bestond uit een hoofdbehandeling met vier peilstrategieën, waaronder twee varianten met dynamisch peilbeheer. Het effect van de peilstrategieën op het verloop van de grondwaterstanden is gemeten, waarbij zoveel mogelijk rekening is gehouden met variatie in de ruimte en in de tijd. Als subbehandeling is het effect van onderdrains vergeleken met een situatie zonder drains. Naast het effect op hydrologie is als subbehandeling het effect onderzocht op de stikstofopbrengst van gras met en zonder stikstofbemesting. De stikstofopbrengst die verkregen wordt zonder stikstofbemesting betreft de stikstoflevering (NLV) van de bodem en is sterk gerelateerd aan de mate van veenafbraak. Verschillen in NLV tussen behandelingen geven dus een goede indicatie over de verandering van veenafbraak. De behandelingen waren als volgt: Hoofdbehandeling; o Vast hoog peil (slootpeil cm -mv); o Dynamisch hoog peil. Winter- en zomerpeil cm mv met incidentele verlagingen tot cm mv; o Dynamisch peil. Winterpeil van cm mv en zomerpeil van cm mv met incidentele verlagingen tot cm mv; o Vast laag peil (slootpeil cm -mv). 2

15 Subbehandeling 1; o Onderwaterdrains (drainafstand 8 m); o Geen onderwaterdrains; Subbehandeling 2; o Geen stikstofbemesting (N0); o Stikstofbemesting praktijkniveau (N1). 2.3 Proefpercelen en inrichting Alle behandelingen zijn in tweevoud aangelegd. Hiertoe zijn per hoofdbehandeling twee praktijkpercelen geselecteerd, waarvoor een zelfde slootpeilregime werd gehanteerd. Daarbij waren de peilen in de sloten rondom de percelen gelijk. Per hoofdbehandeling betrof het de volgende percelen: Vast hoog peil: Dynamisch hoog peil: Dynamisch peil: Vast laag peil: PR11 en PR13 PR07B en PR08B VO2 en ZW1 PR02 en PR03 In bijlage 1 staan de plattegronden van de percelen. Hierop zijn ook de drainvakken en de opbrengstvelden getekend. Onderwaterdrains Per proefperceel zijn vakken met drains aangelegd met een tussenafstand van 4 en 8 m. De drains werden dwars op de sloot getrokken, dus in de breedterichting van het perceel. Per drainobject werden 5 drains aangelegd. Zie Bijlage 1 voor de locatie van de drains per perceel. De drains zijn aangelegd met een relatief lichte draineermachine die getrokken werd door een rupstrekker (Loonbedrijf de Vlijt uit Noord-Beemster). De machine betrof een halve V-ploeg en legde de drains sleufloos aan. De omhulling van de drains betrof gerecyclede nylon netten, die voor de bollenteelt zijn gebruikt. Greppels Op de gedraineerde gedeelten van de proefpercelen, zijn de bestaande greppels aangevuld met grond. Op de niet gedraineerde gedeelten van de proefpercelen werden de greppels gehandhaafd. Slootonderhoud Om te voorkomen dat de drainopeningen verstopt raakten met bagger, werd frequent bagger verwijderd met een baggerspuit. Wanneer de hoeveelheden te groot waren voor verspreiding over het land, werd de bagger met een dieplepel uitgegraven en afgevoerd. Peilbuizen Per object (met en zonder drains) zijn peilbuizen aangelegd in drie raaien in de lengterichting van het perceel (dwars op de drains). De raaien lagen op een derde, de helft en twee derde van de perceelsbreedte. De buizen werden op de buitenraaien in het midden tussen de drains geplaatst en op de middenraai midden tussen de drains en op 1 meter van de drain. In het totaal per drainvak 10 peilbuizen. Op de vakken zonder drains waren 9 peilbuizen geplaatst. Slootpeilen Per behandeling werd in de sloot een peilschaal geplaatst om de slootpeilen goed te kunnen monitoren. De actuele slootpeilen gemeten op 17 en 18 februari 2011 staan in tabel 2. 3

16 Tabel 2. Actuele slootpeilen gemeten op 17 en 18 februari PR02 PR03 PR11 PR13 PR08 Geen drains Drains Geen drains Drains Geen drains Drains Geen drains Drains Geen drains Slootpeil oost -3,240-3,240-3,222-3,222-2,503-2,503-2,493-2,493-2,454 Slootpeil west -3,182-3,182-3,233-3,233-2,506-2,506-2,513-2,513-2,521 Maaiveld -2,638-2,640-2,631-2,665-2,293-2,242-2,361-2,309-2,284 Drooglegging 0,57 0,57 0,56 0,56 0,21 0,26 0,14 0,19 0,20 Waterkeringen en pompen Om de peilverschillen te realiseren en in stand te houden werden op de percelen PR07B-PR08B en VO2- ZW1 extra waterkeringen en pompen geplaatst. Opbrengstvelden Voor het bepalen van de grasopbrengst werden per proefperceel op het ongedraineerde gedeelte en op de gedraineerde gedeelten met een drainafstand van 8 m maaiveldjes aangelegd met elk vier maaistroken. Van deze vier stroken werden twee wel bemest met stikstof (N1) en twee niet bemest met stikstof (N0). De stroken lagen schuin (45 ) ten opzichte van de lengterichting van het perceel. 2.4 Peilbeheer Per hoofdbehandeling is in het onderstaande het peilbeheer gedefinieerd. In Figuur 1 is schematisch de tijdsfasering van het peilbeheer op jaarbasis weergegeven exclusief de peilverlagingen bij gebruik van het grasland in het groeiseizoen. jan. feb. mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec Slootpeil vast hoog peil cm -mv vast laag peil cm -mv dyn peil, winter hoog dynamisch, afhankelijk van draagkracht en gebruik cm -mv cm -mv dyn peil, winter laag dynamisch, afhankelijk van draagkracht en gebruik cm -mv cm -mv Figuur 1. Tijdfasering peilstrategieën op jaarbasis Een nadere uiteenzetting van de peilstrategieën is als volgt: Percelen met Dynamisch Peil beheer winter hoog PR07B-PR08B. Vast hoog peil cm mv, periode 1 november tot 1 maart Vast laag peil cm mv, periode 1 maart tot gift 1 e kunstmest ca. 1 april Dynamisch peil, periode 1 april tot 1 november o Na kunstmestgift (ca. 1 april ) werd het slootpeil hoog gezet (20-25 cm mv) o 7 dagen voor gebruik van elke snede werd het slootpeil verlaagd (50-55 cm mv) o Op het moment van peilverlaging werden slootpeil en grondwaterstanden gemeten o Bij gebruik van perceel 1 werden de grondwaterstanden van perceel 1 en 2 gemeten o Na maximaal 4 dagen weiden werd het slootpeil wederom verhoogd (20-25 cm mv) Percelen met Dynamisch Peil beheer winter laag VO2- ZW1 Vast laag peil cm mv, periode 1 november tot gift 1 e kunstmest ca. 1 april Dynamisch peil, periode 1 april tot 1 november o Na kunstmestgift (ca. 1 april ) werd het slootpeil hoog gezet (20-25 cm mv) o 7 dagen voor gebruik van elke snede werd het slootpeil verlaagd (50-55 cm mv) o Op het moment van peilverlaging werden slootpeil en grondwaterstanden gemeten o Bij gebruik van perceel 1 werden de grondwaterstanden van perceel 1 en 2 gemeten o Na maximaal 4 dagen weiden werd het slootpeil wederom verhoogd (20-25 cm mv) o Na laatste oogst/beweiding eind oktober werd het slootpeil laag gezet (50-55 cm mv) o Daarbij werden slootpeil en grondwaterstanden meten 4

17 Percelen vast hoog peil (PR11-PR13) Vast hoog peil cm mv Geen variaties in slootpeil afhankelijk van graslandgebruik Percelen met vast laag peil (PR02-PR03) Vast laag peil cm mv Geen variaties slootpeil afhankelijk van graslandgebruik Op de percelen met dynamisch peilbeheer werd zeven dagen voordat gemaaid of ingeschaard werd het slootpeil verlaagd, maar bij onvoorziene omstandigheden (veranderd weerbeeld) kon dit variëren van vijf tot negen dagen. Wanneer door extreem nat weer ook op dag negen nog niet gemaaid of ingeschaard kon worden, bleef het peil laag totdat het betreffende perceel wel gebruikt kon worden. 2.5 Bemesting Voor de N1 velden werd een stikstofbemestingsniveau gehanteerd van ongeveer 225 kg N per ha, De N0-velden kregen geen N toegediend. De bemestingshoeveelheden N, P2O5 en K2O staan in tabel 3. De overige perceelsoppervlakte werd bemest conform de praktijk met zowel drijfmest als kunstmest. Tabel 3. Snedezwaarte en bemestingshoeveelheden N, P2O5 en K2O per proefperceel. Snede totaal N (kg per ha) P2O5 (kg per ha) K2O (kg per ha) Waarnemingen Grondwaterstanden Het gehele jaar werden de grondwaterstanden 2 wekelijks handmatig gemeten in peilbuizen met een meetlint en hieraan een speciaal loodje om het peil te detecteren. Bij peilveranderingen (varianten dynamisch peilbeheer) volgden extra metingen op het moment van peilverlaging (dag 0) en op het moment van inscharen of maaien (dag 7) Grasopbrengsten Voor het bepalen van de grasopbrengst werden per perceel op het ongedraineerde gedeelte en op het gedraineerde gedeelte met een drainafstand van 8 m proefveldjes aangelegd met elk vier maaistroken. Daarvan werden twee stroken wel met stikstof bemest en twee stroken niet met stikstof bemest. Alle velden kregen wel fosfaat en kali toegediend. De eerste snede werd gemaaid bij een opbrengstniveau van kg drogestof per ha. De daarop volgende sneden werden volgens een maairegime van om de vijf à zes weken maaien geoogst Hoogtemetingen Ter plaatse van de peilbuizen is de hoogte van het maaiveld gemeten ten opzichte van NAP. Deze hoogtemetingen zijn gebruikt voor de interpretatie van het grondwaterstandsverloop. De maaiveldhoogten zijn gezien de korte duur verder niet geanalyseerd vanuit het oogpunt van maaivelddaling. 5

18 2.7 Neerslag De grondwaterpeilen zijn (afgezien van de invloed van oppervlaktewater en kwel) voornamelijk een resultaat van neerslag en gewasverdamping. Bij een neerslagoverschot zijn de peilen relatief hoog en bij een verdampingsoverschot relatief laag. De neerslagsommen per maand en de gemiddelde temperatuur, respectievelijk afkomstig van het KNMI- weerstation Zegveld en het KNMI- weerstation De Bilt, staan in tabel 4. Met de verdampingscijfers kan het potentiële neerslagtekort worden berekend. Het werkelijk neerslagtekort kan hier nog behoorlijk van afwijken, omdat het neerslagpatroon ook een rol speelt. Tabel 4. Totale neerslag per maand en per jaar KNMI- weerstation Zegveld en gemiddelde temperatuur, gemeten op het KNMI- weerstation De Bilt (bron Neerslag (mm) Temperatuur ( C) Januari 86,2 78,0 3,5 4,9 Februari 56,0 30,2 4,6 0,8 Maart 12,5 24,9 6,0 8,3 April 17,0 66,1 13,1 8,4 Mei 23,4 71,7 14,0 14,5 Juni 86,9 81,7 16,1 14,9 Juli 152,6 86,6 15,9 17,3 Augustus 108,2 95,2 16,9 18,5 September 95,8 69,8 15,6 14,2 Oktober 64,7 128,8 11,4 10,5 November 10,9 56,2 7,2 6,8 December 154,1 151,2 6,5 5,0 Totaal 868,3 940,2 10,9 10,3 In 2011 behoorde het voorjaar tot de droogste van minstens een eeuw ( Hierdoor ontstond op dat moment een aanzienlijk neerslagtekort (neerslag minus verdamping), dat een sterk verlagend effect had op de grondwaterstand. De daarop volgende zomermaanden waren daarentegen juist de natste in ruim een eeuw en november was weer recorddroog. In 2012 waren februari en maart relatief droog. Juni kende een aantal zeer natte dagen, met 10 mm neerslag of meer en ook juli was relatief nat. September was vrij droog en oktober was relatief nat. November was een relatief droge maand. 2.8 Statistiek Voor een betrouwbare vergelijking van de grondwaterstanden en de grasopbrengsten van de verschillende onderzoeksobjecten zijn evenals in het eerdere onderzoek op het Veenweide Innovatiecentrum Zegveld (Hoving et al., 2008) en onderzoek in polder Zeevang (Hoving et al., 2011) de resultaten gemodelleerd en vervolgens statistisch getoetst. Voor de grondwaterstanden is uitgegaan van een cyclisch verloop binnen een jaar, aangezien gemiddeld de grondwaterstanden in de winter relatief hoog en in de zomer relatief laag zijn. Uitgegaan is van een sinusoïde verloop. Dit is weliswaar een sterke versimpeling van de werkelijkheid, maar maakt het mogelijk om in grote lijn het verschil in grondwaterstandverloop tot uitdrukking te brengen en te toetsen. Het toepassen van dynamisch peilbeheer maakte dat de grondwaterstanden in het zomerhalfjaar extra fluctueerden, waardoor het werkelijke grondwaterstandsverloop nog lastiger te benaderen is met een sinusoïde. Voor de grasopbrengsten is uitgegaan van een ANOVA-model. 6

19 2.7.1 Verloop grondwaterstanden Het verloop van de grondwaterstand volgt per buis een sinusoïde met de volgende formule: 2π ( t Phase) Z ( t) = Nivo + Amplitude*cos 365 Het Nivo is de gemiddelde grondwaterstand, de Amplitude de maximale stijging en daling en de Fase is de tijdsperiode tussen twee momenten waarop de grondwaterstand maximaal of minimaal is. Gemiddeld over een lange periode (meerdere decennia) is de Fase ongeveer 365 dagen. Als parameter in de functie is de Fase essentieel, maar heeft waterhuishoudkundig geen betekenis. In enkele gevallen steeg het grondwater tot aan het maaiveld (plasvorming), daarom is de uiteindelijke + als volgt: formule voor de grondwaterstand Z ( t) ( ) = ( ) ( ) < 0 + Z t Z t I Z t De indicatorfunctie I Z ( t) < 0 zorgt ervoor dat de grondwaterstand altijd kleiner of gelijk aan 0 is. Ter illustratie staat in figuur 2 een modelmatige weergave van het verloop van de grondwaterstand per peilbuis volgens een sinusoïde model met daarin aangegeven het Nivo (N), de Amplitude (A) en de Fase (P). Grondwaterstand (cm) Modelmatig verloop van de grondwaterstand per buis volgt een sinusoïde Tijdstip meting okt-03 jan-04 apr-04 aug-04 nov-04 feb-05 mei-05 sep-05 dec-05 mrt-06 jul-06 0 P -10 N A -50 Figuur 2. Modelmatig verloop van de grondwaterstand per peilbuis volgens een sinusoïde model met N) het niveau van de gemiddelde grondwaterstand, A) de amplitude; de maximale stijging en daling van de grondwaterstand en P) de fase; de periode tussen de tijdstippen waarop de grondwaterstand maximaal of minimaal is 7

20 De analyse is in twee fasen uitgevoerd. In de eerste fase zijn de parameters Niveau, Amplitude en Fase per buis geschat met FITNONLINEAR in Genstat (VSN International,2012). De parameterschattingen vormden de variabelen in de nieuwe dataset en zijn vervolgens (tweede fase) in Genstat met ANOVA per perceel per variabele geanalyseerd volgens het model: Y = c + drains + drains. afstand + raai + drains. raai + drains. buisafstand. raai + residu Met: Y: responsvariabele, in dit geval parameters Niveau, Amplitude en Fase drains: effect van hoofdbehandeling drains drains.afstand: effect van buisafstand bij gebruik van drains raai: effect van raai drains.raai: interactie effect voor drains en raai drains.afstand.raai: interactie tussen buis afstand en raai bij gebruik van drains residu: random effect van peilbuis normaal verdeeld met gemiddelde 0 en variatie gelijk aan σ 2 Getoetst zijn de hoofdeffecten en interacties. Niet significante termen (P>0,05) zijn uit het model weggelaten Grasopbrengsten Met behulp van een ANOVA-model zijn de droge stofopbrengst en de stikstofopbrengst van 2011 en 2012 geanalyseerd per snede en over de jaren heen. Model bevatte hoofdeffecten en interacties van de proeffactoren peilstrategie, drainage en stikstofbemesting. Bij de analyse over de jaren is het model uitgebreid met het hoofdeffect jaar en interacties tussen de proeffactoren en jaar. In de modellen waren de interacties beperkt tot alle twee en drie factorinteracties. In het ANOVA model zijn additionele random effecten opgenomen voor verschillen tussen percelen binnen een kavel (eenheid voor peilstrategie), voor verschillen tussen drainageplots binnen een perceel en voor variatie tussen paren van veldjes met dezelfde stikstofbehandeling binnen drainage plots. Dit is gedaan om de afhankelijkheid tussen metingen aan hetzelfde kavel of op hetzelfde perceel te beschrijven. Statistisch model voor de waargenomen stikstofopbrengst was: Y = μ + hoofdeffecten + 2factorinteracties + 3factor interacties + ε perceel + ε drainage plot + ε veldje + rest error Met random effecten voor achtereenvolgens perceel binnen kavel, drainage plot binnen perceel, set van twee veldjes binnen drainage plot en residu. Voor de peilstrategieën misten echte herhalingen, waardoor het effect van de strategieën niet getoetst kon worden (variatie tussen kavels met dezelfde peilstrategie was niet bekend). In de ANOVA is peilstrategie getoetst tegen de variatie tussen percelen binnen kavels. Door GenStat werd de analyse in twee stappen uitgevoerd. Eerst werden de ontbrekende data ingeschat, zodanig dat residuele kwadraatsom niet veranderde en vervolgens werd een ANOVA op de data en de ingeschatte waarden uitgevoerd. Bij deze analyse waren de berekende P-waarden liberaal, dat wil zeggen dat ze kleiner kunnen zijn dan de werkelijke P-waarden en zodoende kan eerder tot significantie worden besloten. De ANOVA resultaten dienen daarom met enige reserve te worden gebruikt. Voor totaal N-opbrengst zijn de totalen van metingen en ingeschatte waarden gebruikt bij de ANOVA. 8

21 3 Resultaten 3.1 Slootpeil en drooglegging percelen Voor de vier peilstrategieën staan in tabel 5 de hoogte van het maaiveld en het gemiddelde slootpeil per proefperceel per drainbehandeling. Het verschil tussen het slootpeil en de maaiveldhoogte is de drooglegging. Voor de behandelingen met een dynamisch peil betreft dit het gemiddelde slootpeil, exclusief de verlaagde peilen in de perioden met dynamisch peil. Voor het bepalen van de gemiddelde drooglegging per perceel per behandeling is het verschil bepaald tussen het gemiddelde slootpeil (cm-nap) en het maaiveld van de proefobjecten, te weten de bovenkant van de peilbuizen (cm-nap). In tabel 5 staat de drooglegging per behandeling per perceel. Tabel 5. Maaiveldhoogte, slootpeil en drooglegging (slootpeil maaiveldhoogte) per proefperceel per drainbehandeling gemiddeld over de proefperiode van twee jaar. Hoofd-behandeling Geen drains Drain 4 m Drain 8 m Maaiveld Slootpeil Drooglegging Maaiveld Slootpeil Drooglegging Maaiveld Slootpeil Drooglegging Vast hoog peil PR11 PR PR Dynamisch hoog peil PR07B PR08B Dynamisch peil VO ZW Vast laag peil PR PR De drooglegging verschilde vooral tussen de proefpercelen binnen de peilstrategie vast hoog peil. De drooglegging van perceel PR13 was kleiner dan van perceel PR11, vooral op het ongedraineerde gedeelte waar het verschil 12 cm bedroeg. Het verschil tussen de gedraineerde gedeelten van de betreffende percelen was kleiner, namelijk 8 en 7 cm voor respectievelijk de drainafstanden 4m en 8m. Voor de andere peilstrategieën was het verschil tussen de percelen kleiner. 3.2 Analyse modelparameters grondwaterstanden De grondwaterstanden zijn met een sinusfunctie gekarakteriseerd. Dit is weliswaar op een relatief grof detailniveau, maar maakte het wel mogelijk om de behandelingen te onderscheiden en te toetsen. De gemiddelde waarden van de parameters Niveau (N), Amplitude (A) en Fase (P) staan in Bijlage 2 per perceel per drainbehandeling. Het niveau betreft de geschatte gemiddelde grondwaterstand en de amplitude betreft de geschatte gemiddelde afwijking van de grondwaterstand. De fase (P) is de duur van een cyclus en komt overeen met ongeveer 365 dagen. De fase blijft in deze paragraaf verder buiten beschouwing, omdat deze hydrologisch geen betekenis heeft. De geschatte gemiddelde grondwaterstanden per perceel per drainbehandeling staan in figuur 3. Daarbij is met variatiebalkjes de geschatte gemiddelde afwijking weergegeven. De hoogste waarden betreffen de wintergrondwaterstanden en de laagste waarden betreffen de zomergrondwaterstanden. 9

22 Figuur 3. Geschatte gemiddelde grondwaterstand (N) per perceel per drainbehandeling en de geschatte gemiddelde grondwaterfluctuatie (A). De fluctuatie ten opzichte van het gemiddelde niveau is tevens met variatiebalkjes aangegeven; de hoogste waarden betreffen de wintergrondwaterstanden en de laagste waarden betreffen de zomergrondwaterstanden Vast hoog peil De percelen PR11 en PR13 hadden door verschil in drooglegging een verschillend verloop van de grondwaterstanden. De gemiddelde grondwaterstand (N) was bij PR13 hoger dan bij PR11. De drains hadden door infiltratie op perceel PR11 een verhogend effect op de grondwaterstand, zowel in de zomer als in de winter. Dynamisch hoog peil De percelen PR07B en PR08B lieten voor wat betreft de ongedraineerde situatie een vergelijkbaar beeld zien. De drains hadden op PR07B zowel een verhogend (kleinere N) als een nivellerend effect (kleinere A) op de grondwaterstanden. Daarbij was zowel sprake van drainage als infiltratie. Bij een drainafstand van 4 m waren de effecten groter dan bij een drainafstand van 8 m. Op PR08B verlaagde de drains de gemiddelde grondwaterstand (N) enigszins en daarbij was de peilfluctuatie kleiner door een toename van drainage. Het effect was groter bij een kleiner drainafstand. Dynamisch peil Opvallend was dat de fluctuatie in grondwaterstanden (A) op perceel ZW1 en in mindere mate op perceel V02 relatief klein was ten opzichte van de andere percelen. Ook was de gemiddelde grondwaterstand (N) relatief hoog. Vooral de zomergrondwaterstanden waren hoger (zie ook paragrafen 3.3 en 3.4), wat duidt op extra wateraanvoer via de sloot of via de ondergrond (zie verder hoofdstuk 4 Discussie). Op perceel ZW1 hadden drains zodoende voor wat betreft infiltratie geen toegevoegde waarde. Op perceel V02 was dit wel het geval. Vast laag peil De percelen PR02 en PR03 hadden ten opzichte van de overige percelen de laagste gemiddelde grondwaterstand (N) en een relatief grote variatie (A). Op perceel PR02 hadden drains alleen een beperkte drainerende werking. Op perceel PR03 leken de drains nog nauwelijks te werken (zie Hoofdstuk 4. Discussie). In tabel 6 staan de overschrijdingskansen (P-waarden) van de statistische toetsing (ANOVA) voor de parameters A en N voor de behandelingen drainage en drainafstand. De overschrijdingskansen zijn uitgedrukt in symbolen en geven de mate van significantie weer. In Bijlage 2 staan de gemiddelden per perceel per drainafstand en de overschrijdingskansen voor de hoofdeffecten drainage en raai en de interactie-effecten hiervan. 10

23 Tabel 6. P-waarden van de statistische toetsing (ANOVA) van effecten op grondwaterstanden voor de behandelingen drainage en drainafstand voor amplitude (A) en niveau (N). Perceel Drainage Drainafstand Amplitude (A) Vast hoog peil Overschrijdingskans (P) refererend aan een F-verdeling *** P<0.001 ** P<0.01 * P<0.05 ~ P<0.10 1) Analyse zonder de data van peilbuis 240, welke qua fase sterk verschilt van die van de overige peilbuizen PR11 PR13 Dynamisch hoog peil PR07B *** ** PR08B *** ** Dynamisch peil VO2 *** * ZW1 1) * ~ Vast laag peil PR02 ** ~ PR03 Nivo (N) Vast hoog peil PR11 *** PR13 Dynamisch hoog peil PR07B ** PR08B *** Dynamisch peil VO2 ** ZW1 ** Vast laag peil PR02 ~ PR03 ~ ** Op de percelen bij Dynamisch hoog peil en Dynamisch hadden drains een significante tot zeer significante nivellerende werking op de grondwaterstanden (A). Daarbij was, afgezien voor perceel ZW1, het effect bij een drainafstand van 4 m significant groter dan die bij een drainafstand van 8 m. Voor perceel ZW1 was een aanwijzing voor een significant verschil, door extra wateraanvoer (zie Hoofdstuk 4 Discussie). Van de overige peilstrategieën met een vast peil, hadden onderwaterdrains alleen op perceel PR02 een significant (beperkt) verlagend effect op de grondwaterstand. Daarbij was een aanwijzing voor een significant effect van drainafstand, echter het betrof een tegengesteld effect, want de drains met een tussenafstand van 8 m had een groter effect dan die met een tussenafstand van 4 m. Drains hadden op perceel PR11 (Vast hoog peil) een significant verhogend effect op de gemiddelde grondwaterstand (N) door extra infiltratie. Op perceel PR08B (Dynamisch hoog peil) hadden drains een significant verlagend effect op de gemiddelde grondwaterstand door extra drainage. Op perceel PR03 was er aanwijzing voor een significant verlagend effect. De drainafstand 4 m had een verhogend effect op de grondwaterstand ten opzichte van 8 m voor de percelen PR07B, VO2, ZW1 en PR03. Voor perceel PR02 was een aanwijzing voor een verlagend effect door extra drainage. De grondwaterstanden waren op de meeste percelen significant verschillend tussen de lengteraaien. Het was vooral de middelste raai die afwijkend was van de buitenste raaien door het dieper wegzakken van de grondwaterstand in de zomer en hoger opbollen van de grondwaterstand in de winter ten opzichte van het slootpeil van de belendende kavelsloten. 11

24 3.3 Vergelijking gemodelleerde grondwaterstanden De gefitte modellen voor de drainagebehandelingen staan in de figuren 4 tot en met 11 om te zien hoe de grondwaterstanden zich gedurende het jaar onderling verhielden. Voor een zuivere vergelijking van de modellen zijn verschillen in maaiveldhoogte in de betreffende figuren buiten beschouwing gelaten en is uitgegaan van een gelijke maaiveldhoogte. In de figuren 4 tot en met 11 staan de perceelsgemiddelden. In Bijlage 3 staan tevens de resultaten per raai. Vast hoog peil Figuur 4. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel PR11 zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 en 8 m Figuur 5. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel PR13 zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 en 8 m Alleen op perceel PR11 had drainage een significant verhogend effect op de grondwaterstanden door infiltratie. Drainafstand had geen effect. Op perceel PR13 had drainage, ondanks de geringere drooglegging (22 versus 10 cm), geen infiltrerend effect. 12

25 Dynamisch hoog peil Figuur 6. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel PR07B zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 en 8 m Figuur 7. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel PR08B zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 en 8 m De percelen PR07B en PR08B lieten voor wat betreft de ongedraineerde situatie een vergelijkbaar beeld zien. Drainage had op beide percelen een vergelijkbaar verlagend effect op de wintergrondwaterstanden. Op perceel PR07B had drainage een sterker verhogend effect op de zomergrondwaterstanden dan op perceel PR08B. Daarbij was het effect van drainafstand groter (significant). 13

26 Dynamisch peil Figuur 8. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel V02 zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 en 8 m Figuur 9. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel ZW1 zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 en 8 m De grondwaterstanden waren op beide percelen in de zomer relatief hoog, vooral op perceel ZW1 door extra wateraanvoer. Hierdoor had drainage geen effect op het gemiddelde niveau. Drains hadden op perceel V02 zowel een drainerende als een infiltrerend effect. Het effect was bij een drainafstand van 4 m significant groter dan die bij een drainafstand van 8 m. 14

27 Vast laag peil Figuur 10. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel PR02 zonder drainage en met drainage,drainafstand 4 en 8 m Figuur 11. Gefitte modellen grondwaterstanden perceel PR03 zonder drainage en met drainage,drainafstand 4 en 8 m In de ongedraineerde situatie was het grondwaterstandsverloop voor beide percelen vergelijkbaar. Op perceel PR02 hadden drains een beperkt verlagend (wel significant) effect op de wintergrondwaterstanden bij een drainafstand van 4 m. Op perceel PR03 waren de grondwaterstanden bij een drainafstand van 8 m gemiddeld lager dan bij de situatie zonder drains en dan bij een drainafstand van 4 m. 3.4 Vergelijking gemodelleerde en gemeten grondwaterstanden Om een indruk te krijgen van in hoeverre de modellen de hoogste en laagste gemeten grondwaterstanden gedurende de proefjaren benaderen staan in Bijlage 4 (figuren 1 tot en met 16) per perceel per drainafstand de gemodelleerde en werkelijke grondwaterstanden voor de betreffende drainafstand en de situatie zonder drainage ten opzichte van de gemeten maaiveldhoogte. Daarbij is ook het slootpeil ten opzichte van het maaiveld weergegeven. Ter illustratie staan in figuur 12 de gemodelleerde en gemeten grondwaterstanden voor perceel PR07B bij een drainafstand van 4 m. 15

28 Figuur 12. Gemodelleerde en werkelijke grondwaterstanden perceel PR07B zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 m De werkelijke grondwaterstanden vertoonden logischerwijs grotere fluctuaties dan volgens de statistische gemodelleerde amplitude (A) van het sinusoïde model. Het zijn juist deze laagste en hoogste grondwaterstanden die bepalend zijn voor respectievelijk de mate van maaivelddaling (Van den akker et al., 2007) en de draagkracht van de graszode. In Hoofdstuk 4 (Discussie) zijn de werkelijke peilfluctuaties vergeleken met de gemodelleerde fluctuatie. Toepassing van een dynamisch peil kwam in het groeiseizoen daadwerkelijk tot uitdrukking in het verloop van de grondwaterstanden. In een figuur 13 is (vergeleken met figuur 12) het grondwaterverloop voor de ongedraineerde en gedraineerde situatie met een drainafstand van 4 m in meer detail weergegeven, door de metingen met een doorgetrokken lijn weer te geven. Figuur 13. Slootpeil en werkelijke grondwaterstanden perceel PR07B zonder drainage en met drainage, drainafstand 4 m 16

29 De reactie van de grondwaterstanden op de verandering van het slootpeil was vooral in het relatief droge voorjaar van 2011 goed waarneembaar. Opvallend was dat een verhoging van het slootpeil ook in de ongedraineerde situatie de grondwaterstanden weer deed stijgen. Verwacht werd dat het effect kleiner zou zijn door een relatief hoge slootbodemweerstand op veengrond, die de watertoevoer remt. Op de gedraineerde objecten was het effect op de grondwaterstanden groter, waardoor de grondwaterstanden minder ver daalden. Op de percelen PR08B en V02 was het beeld vergelijkbaar. Op perceel ZW1 was er nauwelijks verschil tussen de ongedraineerde en gedraineerde situatie door extra watertoevoer. 3.5 Grasopbrengsten Op een aantal veldjes heeft een verstoring plaats gevonden door weidend vee (door de afrastering gebroken) of vervuiling van het maaisel met grond. De droge stof en de N-bepalingen van deze veldjes konden niet meegenomen worden in de analyse en werden als missende waarneming beschouwd. Evenmin was bekend of de verstoringen door vee nog effect hadden op de opbrengsten van volgende sneden. De missende waarnemingen zijn ingeschat. Door de vaste verdeling van N- behandelingen over de opbrengstveldjes zijn de opbrengsten per drainage plot voor wel en geen N- bemesting getotaliseerd over de twee veldjes. In de volgende paragraven worden de analyses van respectievelijk de droge stof- en stikstofopbrengst beschreven. Daarbij zijn de drie factorinteracties buiten beschouwing gebleven omdat die niet significant bleken Droge stofopbrengst De berekende P-waarden van de F-toetsen van behandelingseffecten voor de droge stofopbrengsten staan in tabel 7 per snede en de totale jaaropbrengst. De werkelijke opbrengsten inclusief de ingeschatte missende waarnemingen staan in Bijlage 5. In Bijlage 6 staat een overzicht van de jaaropbrengsten per behandeling voor 2011 en Tabel 7. Berekende P-waarden van de F-toetsen van effecten op de droge stofopbrengst in 2011 en 2012 voor een ANOVA model met hoofdeffecten en 2 factor interacties. Significante verschillen zijn onderstreept. Snede 1 Snede 2 Snede 3 Snede 4 Snede 5 Totaal Peilstrategie 0,684 0,114 0,222 0,606 0,070 0,269 Drainage 0,249 0,978 0,074 0,865 0,379 0,260 Peilstrategie x Drainage 0,646 0,431 0,033 0,329 0,478 0,383 N-bemesting >0,001 0,001 >0,001 >0,001 0,026 >0,001 Peilstrategie x N-bemesting 0,007 0,006 0,266 0,450 0,011 0,086 Drainage x N-bemesting 0,272 0,724 0,587 0,974 0,420 0,894 Jaar >0,001 >0,001 >0,001 0,002 >0,001 0,932 Peilstrategie x Jaar 0,007 0,326 0,005 >0,001 0,022 0,057 Drainage x Jaar 0,155 0,362 0,482 0,104 0,004 0,540 N-bemesting x Jaar >0,001 0,053 >0,001 >0,001 0,076 0,022 Significante hoofdeffecten waren beperkt tot stikstofbemesting en Jaar. Voor stikstofbemesting betrof dit alle sneden en de totale jaaropbrengst. Voor Jaar betrof dit uitsluitend de sneden en niet de jaaropbrengst. Peilstrategie en Drainage hadden dus geen significant hoofdeffect. Wel was er een significant interactie-effect voor Peilstrategie x Drainage voor snede 3; bij dynamisch peilbeheer hadden drains een verlagend effect op de opbrengst van snede 3 en bij de vaste peilen niet. Het effect van stikstofbemesting was verschillend tussen de peilstrategieën, gezien het interactieeffect voor snede 1, 2 en 5. Dit hield in dat de verschillen tussen de peilstrategieën voor N1 aanmerkelijk kleiner waren dan voor N0. Het effect van Jaar was verschillend per Peilstrategie (snede 1, 3-5), Drainage (snede 5) en stikstofbemesting (snede 1, 3, 4 en totale jaaropbrengst). Voor de afzonderlijke sneden betekende deze interactie-effecten dat de opbrengstverschillen voor de 17